高中化學奧林匹克競賽輔導講座-第10講-氧化還原反應與電化學基礎

1、高中化學奧林匹克競賽輔導講座高中化學奧林匹克競賽輔導講座第10講氧化還原反應與電化學基礎氧化還原反應與電化學基礎【競賽要求】【競賽要求】氧化態。氧化還原的基本概念和反應的書寫與配平。原電池。電極符號、電極反應、原電池符號、原電池反應。標準電極電勢。用標準電極電勢判斷反應的方向及氧化劑與還原劑的強弱。電解池的電極符號與電極反應。電解與電鍍。電化學腐蝕。常見化學電源。Nernst方程及有關計算。原電池電動勢的計算。pH對原電池的電動勢、電極

2、電勢、氧化還原反應方向的影響。沉淀劑、絡合劑對氧化還原反應方向的影響?！局R梳理】【知識梳理】一、氧化還原反應的基本概念1、氧化數在氧化還原反應中，由于發生了電子轉移，導致某些元素帶電狀態發生變化。為了描述元素原子帶電狀態的不同，人們提出了氧化數的概念。1970年，國際純粹與應用化學聯合會（IUPAC）對氧化數的定義是：氧化數是某元素一個原子的荷電數，這個荷電數是假設把每個化學鍵的電子指定給電負性更大的原子而求得的。例如，在NaCl中，

3、鈉的氧化數為1，氯的氧化數為–1。在SO2中，硫的氧化數為4，氧的氧化數為–2。由此可見，氧化數是元素在化合狀態時人為規定的形式電荷數。確定氧化數的規則：（1）在單質中，元素的氧化數為零。（2）在單原子離子中，元素的氧化數等于離子所帶的電荷數。（3）在大多數化合物中，氫的氧化數為1，只有在活潑金屬的氫化物（如NaHCaH2）中，氫的氧化數為–1。（4）通常，在化合物中氧的氧化數為–2；但在過氧化物（如H2O2、Na2O2、BaO2）中氧

4、的氧化數為–1；而在OF2和O2F2中，氧的氧化數分別為2和1。（5）在所有氟化物中，氟的氧化數為–1。MnOMn2SOSO?4?23?24（3）分別配平兩個半反應。這是離子電子法的關鍵步驟。所以離子電子法也叫做半反應法。先根據溶液的酸堿性配平兩邊各元素的原子：MnO8HMn24H2O?4SOH2OSO2H?23?24少氧的一邊加H2O，多氧的一邊加H，酸性溶液中不能出現OH－。再加電子使兩邊的電荷數相等：MnO8H5e－=Mn24H2

5、O①?4SOH2O=SO2H2e－②?23?24（4）根據兩個半反應得失電子的最小公倍數，將兩個半反應分別乘以相應的系數后，消去電子，得到配平的離子方程式。①式2加②式5得：核對等式兩邊各元素原子個數和電荷數是否相等。根據題目要求，將離子方程式改寫為分子（或化學式）方程式。加入不參與反應陽離子或陰離子，引入的酸根離子以不引入其他雜質，不參與氧化還原反應為原則。此反應中加入的是稀硫酸。2KMnO45K2SO33H2SO4=2MnSO45K

6、2SO4H2O例2將氯氣通入熱的氫氧化鈉溶液中，生成氯化鈉和氯酸鈉，配平此反應方程式。配平：此反應是堿性溶液中Cl2歧化為NaCl和NaClO3反應，Cl2即是氧化劑，又是還原劑Cl2NaOHNaClNaClO3????相應的離子方程式為：Cl2OH–Cl–ClO?????3寫出兩個半反應：Cl2Cl–Cl2ClO?3配平兩個半反應，堿性溶液中少氧的一邊加OH－，多氧的一邊加H2O，但不能出現H。Cl22e－=2Cl–③2MnO16H1